某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:
小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)气体法。
【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,从而计算碳酸钠的质量分数。(不考虑原装置内空气的影响)
【实验分析】小科同学根据以上思路,设计了如图1的实验装置。
图1
①实验装置乙中盛放的试剂为 ,
其作用是 ;
装置丁中碱石灰的作用是 。(填字母)
A.吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2
B.防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C.干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”).
③小明同学认为小科的方案存在问题,即使操作规范下也会造成结果偏低,你
认为他的理由是 ,应该将装置甲中双孔橡
胶塞换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,
目的是 ,其中NaOH溶液的作用是 。
图2
(2)沉淀法.
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀,通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中,加水使其完全溶解;
②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是: 静置,向上层清液中滴加 溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,操作X的名称是 ,如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”)。
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为 。(写出计算过程,结果保留至0.1%,共3分)
化学实验里,老师给学生准备了如图几种实验装置.
(1)指出仪器的名称:①②;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,选择的发生装置和收集装置为,反应的化学方程式为,属于反应(填基本反应类型);
(3)实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,选择的发生装置和收集装置为,反应的化学方程式为;
(4)
是一种极易溶于水的气体,实验室常用加热
l和
两种固体混合物来制取
,应选用的发生装置为,反应的化学方程式为.
据央视报道:2013年6月10日上午我国自行研制的"蛟龙"号潜艇,承载14位科学家再次深海科学考察.潜水艇中可用过氧化钠
作供氧剂,净化室内空气.为探究其反应原理,某学习小组学生在老师指导下,进行了如下探究实验,请你参与并回答下列问题:
【查阅资料】
过氧化钠常温下能与水反应生成氢氧化钠和氧气,与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气.
(1)请写出过氧化钠与水反应的化学方程式.
【实验设计】
为探究二氧化碳与过氧化钠的反应,并验证反应产物.选用如图仪器和如图实验装置.
(2)用
处做二氧化碳的发生装置,装配该装置时,应选用的仪器除带导管的双孔塞外,还需要上述的仪器有,(填名称).写出制取二氧化碳气体的化学方程式.
(3)为了体现
与过氧化钠反应,且E中只收集到氧气一种气体,请选用适当的实验装置,填写装置导气管的连接顺序是
.
【实验验证】
(4)用,证明装置E中收集的气体是氧气.
(5)检验装置
中反应后剩余固体物质的成分:
①取少量
中反应后的固体于试管中,滴加少量的,观察到的实验现象,说明含有过氧化钠.
②再向试管的溶液中,滴加,观察到的实验现象,说明装置
反应后生成碳酸钠.
某小组同学用盐酸和氢氧化钙,对酸和碱的中和反应进行探究.请你参与.
甲同学向装有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸,无明显现象.结论:两种物质未发生反应.
乙同学向滴有酚酞的氢氧化钙溶液的试管中慢慢滴加盐酸,溶液由色变为无色.结论:两种物质发生了反应.反应的化学方程式为.
大家认为乙的实验证明盐酸与氢氧化钙发生了中和反应.并对甲的实验继续探究.
[提出问题]甲实验后的溶液中有什么溶质?
[作出猜想]猜想一,只有
;猜想二有
和
;猜想三,有
和
.
[实验探究]为验证猜想,丙同学设计了方案1和方案2,并按方案进行实验.
方案编号 |
方案1 |
方案2 |
方案3 |
实验操作(分别取少量甲实验后的溶液于试管中) |
![]() |
![]() |
![]() |
实验现象 |
对比标准比色卡:pH<7 |
产生白色沉淀 |
|
实验结论 |
溶液中有 | 溶液中有
|
[实验结论]丙认为猜想三正确.
[实验评价]丙的实验操作和方案中有不足之处,其不足之处是.
大家讨论后通过方案3即证明了猜想三正确,其实验中应观察到的现象为.
[实验拓展]为节约资源和避免实验废液对环境污染,小组同学将方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合(混合时未见明显现象),并对混合液中的盐分离回收,请将相关内容填入下表.
要分离的盐 |
所用试剂 |
主要操作 |
|
潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠(
)和呼出的
反应来制取氧气提供呼吸.某实验小组为验证这一原理,进行了实验探究.
【查阅资料】在常温常压下过氧化钠是淡黄色固体,在不需要加热的情况下能和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气.
【设计装置】实验小组设计了如图所示的装置进行实验探究,
装置中盛装
溶液.
【实验过程】向装置
中通入足量
气体,观察到A瓶中的淡黄色固体逐渐变为白色粉末,同时见到
、
装置中有气泡出现.
【实验分析】
(1)为验证过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气,实验小组采用的验证方法是用一根带火星的木条;
(2)装置C中浓硫酸的作用是,这是根据浓硫酸具有的原理;
(3)写出过氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式:;
【实验结论】
(4)实验证明:
和
在不需要加热的情况下反应可得到氧气.通过探究同学们认为:在实验室不用加热的方法,用气体也可制得氧气.按你在实验室制取氧气的经验,你采用的方法是:(用一个化学方程式表示).
小明同学在实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳完毕后,对废液中溶质的成分产生了兴趣.请你一同参与探究并回答下列问题:
【提出问题】废液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】小明同学认为废液中溶质只有氯化钙.你认为还可能有的溶质是(填化学式).
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性.
【实验与结论】
(1)小明同学取少量废液于试管中,滴入几滴无色酚酞试液后,酚酞不变色,于是小明同学认为自己的猜想是正确的.
(2)你认为小明同学的实验(填"能"或"不能")证明他的猜想,理由是.
(3)如果要证明你的猜想是正确的,你选择的试剂是,实验中可以看到的现象是.
【拓展与应用】
(1)实验证明你的猜想是正确的,要想处理废液只得到氯化钙溶液,你的实验步骤是.
(2)通过以上探究,如果该废液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是(写一条).
【交流与反思】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑.